CN117054873B - 一种适用性强的电驱系统测试用四电机加载试验台 - Google Patents

一种适用性强的电驱系统测试用四电机加载试验台 Download PDF

Info

Publication number
CN117054873B
CN117054873B CN202311319319.6A CN202311319319A CN117054873B CN 117054873 B CN117054873 B CN 117054873B CN 202311319319 A CN202311319319 A CN 202311319319A CN 117054873 B CN117054873 B CN 117054873B
Authority
CN
China
Prior art keywords
motor
tested
output
rotating speed
test bed
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202311319319.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN117054873A (zh
Inventor
范力
曾湘莲
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kunshan Meilun Industry Prototype Co ltd
Original Assignee
Kunshan Meilun Industry Prototype Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kunshan Meilun Industry Prototype Co ltd filed Critical Kunshan Meilun Industry Prototype Co ltd
Priority to CN202311319319.6A priority Critical patent/CN117054873B/zh
Publication of CN117054873A publication Critical patent/CN117054873A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN117054873B publication Critical patent/CN117054873B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/34—Testing dynamo-electric machines
    • G01R31/343—Testing dynamo-electric machines in operation
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D21/00—Measuring or testing not otherwise provided for
    • G01D21/02—Measuring two or more variables by means not covered by a single other subclass
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M17/00—Testing of vehicles
    • G01M17/007—Wheeled or endless-tracked vehicles
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/005—Testing of electric installations on transport means
    • G01R31/006—Testing of electric installations on transport means on road vehicles, e.g. automobiles or trucks

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Tests Of Circuit Breakers, Generators, And Electric Motors (AREA)

Abstract

本发明涉及电机测试技术领域，公开了一种适用性强的电驱系统测试用四电机加载试验台，包括用于加载试验台的电机驱动模块，用于控制被测电机运动的电机控制模块，用于控制被测电机输出功率和温度以及振动的负责控制模块，用于对被测电机的输出功率和温度以及振动频率进行采集的数据采集与数据评估模块，用于保护试验台电气安全的安全保护模块，实现了通过三个输出功率、温度和振动频率三个方面对不同型号的电机进行测试，安全性高，可延展性强。

Description

一种适用性强的电驱系统测试用四电机加载试验台
技术领域
本发明涉及电机测试技术领域，公开了一种适用性强的电驱系统测试用四电机加载试验台。
背景技术
随着科技的不断进步，电机测试试验台的技术也得到了显著改进。目前，已经出现了一些先进的电机测试试验台，具备高精度、高稳定性和多功能的特点，电机测试试验台广泛应用于各个行业，包括电力、制造、交通、化工等。它可以用于电机的性能验证、产品质量检测以及故障诊断等方面，随着我国经济的快速发展，对电机测试试验台的需求不断增加。尤其是电动车、风力发电等新兴产业的兴起，对电机测试试验台提出了更高的要求和挑战，中国制造业正朝着智能化、高效化的方向发展，对电机测试试验台的质量和性能提出了更高的要求。一些国内企业开始注重自主研发和生产电机测试试验台，提升产品的竞争力，国内电机测试试验台行业面临国际知名厂商的竞争，一些国外企业拥有先进的技术和设备。为了适应市场需求，国内一些企业不断加大研发投入，提升产品质量和技术水平，电机测试试验台正朝着更智能和自动化的方向发展。采用先进的传感技术、数据分析和自动控制系统，以提高测试效率和准确性，随着电机应用领域的不断扩展，测试要求也越来越高。测试台需要能够处理高功率、高转速和复杂的电机系统，节能和环保：节能和环保已成为电机测试试验台发展的重要趋势，设计更节能的测试系统以减少资源浪费，同时减少对环境的负面影响。
例如在申请公开号为CN108333514A的公开了一种电机试验台，其特征在于，包括：基板；安装在所述基板上的传动轴和加载器，所述加载器与所述传动轴连接，所述加载器用于增加所述传动轴上的负载；安装在所述基板上至少两种不同类型的待测电机，每一所述待测电机的转动轴通过一离合器与所述传动轴连接。该发明实施例提供的电机试验台集成多种类型的电机设备，同时集成多种配套的试验元件，能兼容多种类型的电机，且能够对电机的多种性能进行试验，试验项目多样，结构紧凑、占地面积小、实用性强。
上述专利中均存在弊端如：偏重试验待测电机能否正常使用为主，机械平台没有添加更多的电气保护，虽然兼容不同的待测电机，但是没有对平台进行安全防护，其次随着时代的进步，试验台已经不单单功能局限于试验待测电机，还要对电机测试时电压、温度、功率、振动频率等进行实时监测，还要对有故障的电机进行故障初步检测与分析，其次对于试验台的电气防护，和待测电机的安全防护也尤为重要。
发明内容
本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。
为解决上述技术问题，本发明的主要目的：对不同型号被测电机通过试验台进行测试，通过保护罩和电气防护外壳对试验台本身进行电气防护，通过PI控制精准控制被测电机的转矩等，通过电压模型、温度模型、振动模型分别对被测电机的电压、温度和振动频率进行多方位故障检测和分析，通过设置安全急停按钮防止在被测电机测试时出现意外，可以及时处理意外，防止人员伤亡和设备严重受损。
能够有效解决背景技术中的问题：偏重试验待测电机能否正常使用为主，机械平台没有添加更多的电气保护，虽然兼容不同的待测电机，但是没有对平台进行安全防护，其次随着时代的进步，试验台已经不单单功能局限于试验待测电机，还要对电机测试时电压、温度、功率、振动频率等进行实时监测，还要对有故障的电机进行故障初步检测与分析，其次对于试验台的电气防护和待测电机的安全防护也尤为重要。
为实现上述目的，发明了一种适用性强的电驱系统测试用四电机加载试验台：
电机驱动模块，包括用于加载试验的交流电机；
电机控制模块，包括用于稳定停止不发生溜车情况的预加载转矩控制单元，用于控制被测电机转速的转速PI控制单元，用于控制被测电机不同转速的分类转速单元；
负载控制模块，包括控制被测电机承受负载时输出功率的功率控制单元，控制被测电机运转输出温度的温度控制单元，用于控制被测电机运转输出振动频率的振动控制单元；
数据采集与数据评估模块，包括分别通过电压传感器、温度传感器和振动传感器采集被测电机在被测时输出的功率、温度和振动频率，采集后的数据通过建立电压分析模型、温度分析模型和振动分析模型分别对被测电机的输出电压、温度和振动频率进行评估；
安全保护模块，包括用于保护操作人员的安全和设备的安全性的安全急停按钮，用于保护试验台电气安全的电气安全保护单元。
作为本发明所述一种适用性强的电驱系统测试用四电机加载试验台一种优选方案，其中：
所述交流电机为根据被测电机的负载能力切换的加载试验台的交流电机。
作为本发明所述一种适用性强的电驱系统测试用四电机加载试验台一种优选方案，其中：
所述加载试验台包括对被测交流电机的预先测试、控制和加载。
作为本发明所述一种适用性强的电驱系统测试用四电机加载试验台一种优选方案，其中：
所述预加载转矩控制单元用于控制被测电机稳定停止，通过坡度-转矩控制，测试试验台直接输出转矩；
所述坡度-转矩来源于被测电机标定数据，将被测电机放置加载试验台，被测电机转速为0rpm，启动试验台，此时通过转速PI控制单元测试被测电机，被测电机目标转速为0rpm，被测电机在转速PI控制单元调节的作用下先加速再减速，最终回到0rpm的稳定状态。
作为本发明所述一种适用性强的电驱系统测试用四电机加载试验台一种优选方案，其中：
所述转速PI控制单元包括转速闭环PI调节；
所述转速闭环PI调节，在试验台的转速模式下接收来自于 VCU 的转速指令即为被测电机转速，与被测电机速度传感器采集并输出的速度信息经过差分算法得到电机当前转速，两者的差值即作为转速PI控制器的输入，并且通过PI调节输出转矩，从而控制驱动电机运行被测电机转速。
作为本发明所述一种适用性强的电驱系统测试用四电机加载试验台一种优选方案，其中：
所述PI调节输出转矩是基于PID控制器的，表达式如下所示：
其中，Y(k)为PI控制器经过饱和控制后的直接输出，为比例系数，/>为积分系数，/>为饱和系数，/>为表示电流控制误差，/>为第1次到第k-1次积分环节的输出结果；
所述饱和控制也就是放大器的输出达到了限幅值，此时，调节器只是起一个中间环节的作用，而不再参与调节作用，只有当电压波动和负载忽变，PI调节的输入值与反馈值比较出现负值时，PI调节退出饱和状态，此时开始参与调节，直至再进入饱和。
所述饱和系数，表达式如下所示：
其中，为饱和积分系数，Y(k)为PI控制器经过饱和控制后的直接输出，/>为PI控制经过限饱和控制后的最终输出前一刻输出。
作为本发明所述一种适用性强的电驱系统测试用四电机加载试验台一种优选方案，其中：
所述分类转速单元即对被测电机进行不同转速调节，不同转速调节包括平稳制动、紧急制动和紧急加速；
所述平稳制动、紧急制动和紧急加速均由转速PI控制单元控制。
作为本发明所述一种适用性强的电驱系统测试用四电机加载试验台一种优选方案，其中：
所述负载控制模块用于给待测电机提供可调节负载，模拟实际工作条件，包括功率控制单元、温度控制单元和振动控制单元；
所述功率控制单元包括负载模拟器、变阻箱和液压系统，通过控制试验台施加被测电机负载进而控制被测电机输出功率，通过控制试验台增加或减少施加被测电机电阻进而控制被测电机输出功率，通过液压系统施加被测电机摩擦力进而控制被测电机输出功率。
作为本发明所述一种适用性强的电驱系统测试用四电机加载试验台一种优选方案，其中：
所述被测电机输出功率通过数据采集与数据评估模块进行实时功率数据采集和评估；
所述温度控制单元通过采集的试验台被测电机不同转速输出的不同转速，结合数据采集与数据评估模块对采集实时温度数据进行实时评估；
所述振动控制单元通过试验台采集被测电机不同转速和不同输出功率输出振动，并集合数据采集与数据评估模块和振动传感器采集的实时振动数据进行实时评估。
作为本发明所述一种适用性强的电驱系统测试用四电机加载试验台一种优选方案，其中：
所述电压传感器采集被测电机在不同负载情况下输出的电压，进而得到电机在不同负载情况下的输出功率；
所述温度传感器采集被测电机在不同环境问题和不同转速情况下的实时温度；
所述振动传感器采集被测电机在不同转速和不同输出功率情况下的实时振动。
作为本发明所述一种适用性强的电驱系统测试用四电机加载试验台一种优选方案，其中：
通过电压传感器采集被测电机电压数据作为基础数据建立电压分析模型，通过电压分析模型分别判断被测电机实时输出电压大小是否正常、预测同状态下一时刻输出电压大小是否正常、统计不同负载情况下被测电机输出电压大小是否正常，进而判断被测电机是否正常工作；
通过温度传感器采集被测电机温度数据作为基础数据建立温度分析模型，通过温度分析模型分别判断被测电机实时输出温度大小是否正常、预测同状态下一时刻输出温度大小是否正常、统计不同负载情况下被测电机输出温度大小是否正常，进而判断被测电机是否正常工作；
通过振动传感器采集被测电机振动频率数据作为基础数据建立振动频率分析模型，通过振动频率分析模型分别判断被测电机实时输出振动频率大小是否正常、预测同状态下一时刻输出振动频率大小是否正常、统计不同负载情况下被测电机输出振动频率大小是否正常，进而判断被测电机是否正常工作。
作为本发明所述一种适用性强的电驱系统测试用四电机加载试验台一种优选方案，其中：
所述安全急停按钮包括试验台电机安全急停和被测电机测试时急停，通过安全急停按钮在被测电机运转时出现故障，确保被测电机平稳停止，通过安全急停按钮在试验台电机运行时出现故障及时停止，通过防护罩和多支架台确保试验台结构稳定；
所述电气安全保护单元通过静电保护防止试验台漏电和被测电机连电。
本发明的有益效果：
可以对不同型号被测电机通过试验台进行测试，通过保护罩和电气防护外壳对试验台本身进行电气防护，通过PI控制精准控制被测电机的转矩等，通过电压模型、温度模型、振动模型分别对被测电机的电压、温度和振动频率进行多方位故障检测和分析，通过设置安全急停按钮防止在被测电机测试时出现意外，可以及时处理意外，防止人员伤亡和设备严重受损。
解决了偏重试验待测电机能否正常使用为主，机械平台没有添加更多的电气保护，虽然兼容不同的待测电机，但是没有对平台进行安全防护，其次随着时代的进步，试验台已经不单单功能局限于试验待测电机，还要对电机测试时电压、温度、功率、振动频率等进行实时监测，还要对有故障的电机进行故障初步检测与分析，其次对于试验台的电气防护，和待测电机的安全防护。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：
图1为本发明 一种适用性强的电驱系统测试用四电机加载试验台的模块组成图；
图2为本发明 一种适用性强的电驱系统测试用四电机加载试验台电压模型输出数据；
图3为本发明 一种适用性强的电驱系统测试用四电机加载试验台温度模型输出数据；
图4为本发明 一种适用性强的电驱系统测试用四电机加载试验台振动频率模型输出数据。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
再其次，本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。
实施例一
参照图1，一种适用性强的电驱系统测试用四电机加载试验台，包括：
交流电机为根据被测电机的负载能力切换的加载试验台的交流电机电机：
其中，用于加载试验的电机，可以是直流电机或交流电机。根据测试需求选择合适的电机类型和规格，选择适用于测试的四个电机，可以考虑使用带有编码器或传感器的直流电机或交流电机，确保这些电机能够满足测试需求，并具备较高的精度和可控性。
预加载转矩控制单元用于控制被测电机稳定停止，通过坡度-转矩控制，根据规格坡度的转矩，测试试验台直接输出转矩；
其中，为了实现在坡道上稳定驻停而不发生溜落的效果，考虑引入预加载转矩控制来实现。预加载转矩控制就是通过预设的坡度-转矩一维表来进行查表控制，根据坡度查到对应的转矩值，被测电机直接输出此转矩值，主要用于抵消被测电机本身的重力在坡道上的分量，使被测电机达到受力平衡，维持静止状态。
其中，坡度-转矩来源于被测电机标定数据，将被测电机放置试验台，被测电机转速为0rpm，启动试验台，此时通过转速PI控制单元测试被测电机，被测电机目标转速为0rpm，被测电机在转速PI控制单元调节的作用下先加速再减速，最终回到0rpm的稳定状态；
进一步的，调整坡道情况上，重复上述步骤。
转速PI控制单元包括转速闭环PI调节；
转速闭环PI控制，在试验台的转速模式下接收来自于 VCU 的转速指令即为被测电机转速，与被测电机速度传感器采集并输出的速度信息经过差分算法得到电机当前转速，两者的差值即作为转速PI控制器的输入，并且通过PI调节输出转矩，从而控制驱动电机运行被测电机转速。
实施例二PI调节输出转矩是基于PID控制器的，表达式如下所示：
其中，Y(k)为PI控制器经过饱和控制后的直接输出，为比例系数，/>为积分系数，/>为饱和系数，/>为表示电流控制误差，/>为第1次到第k-1次积分环节的输出结果；
所述饱和控制也就是放大器的输出达到了限幅值，此时，调节器只是起一个中间环节的作用，而不再参与调节作用，只有当电压波动和负载忽变，PI调节的输入值与反馈值比较出现负值时，PI调节退出饱和状态，此时开始参与调节，直至再进入饱和。
所述饱和系数，表达式如下所示：
其中，为饱和积分系数，Y(k)为PI控制器经过饱和控制后的直接输出，/>为PI控制经过限饱和控制后的最终输出前一刻输出。
其中，转速 PI 控制可以在预加载转矩的基础上进行调节，由于预加载转矩的存在， 能够在制动踏板释放后立即加载到驻坡转矩，有着响应快的优点；PI控制主要是在预加载转矩控制的基础上进行 PI 调节，由于转速的闭环控制，可以有效抗扰，使得通过试验台实现对被测电机停驻效果好坏的测试。
分类转速单元即对被测电机进行不同转速调节，包括平稳制动、紧急制动和紧急加速；
其中，平稳制动、紧急制动和紧急加速均由转速PI调节。
实施例三
负载控制模块用于给待测电机提供可调节负载，模拟实际工作条件，包括功率控制单元、温度控制单元和振动控制单元；
功率控制单元包括负载模拟器、变阻箱和液压系统，通过对被测电机施加机械负载，通过控制试验台施加被测电机负载进而控制被测电机输出功率，通过控制试验台增加减少施加被测电机电阻进而控制被测电机输出功率，通过控制试验台液压系统施加被测电机摩擦力进而控制被测电机输出功率；
其中，被测电机输出功率通过数据采集与数据评估模块进行实时功率数据采集和评估，根据加载试验结果，对电驱系统进行优化和改进。可以调整控制参数、改善电机驱动算法、提升试验台稳定性等，以改善电驱系统的性能和适用性。
进一步的，温度控制单元通过采集试验台被测电机不同转速和不同环境温度输出不同转速，并通过数据采集与数据评估模块采集实时温度数据和实时评估；
进一步的，振动控制单元通过试验台采集被测电机不同转速和不同输出功率输出振动，并通过数据采集与数据评估模块采集实时振动数据和实施评估，按照测试需求设置相应的负载和控制参数，对电驱系统进行加载试验。记录并分析测试数据，评估电驱系统的性能。
其中，电压传感器采集被测电机在不同负载情况下输出的电压，进而得到电机在不同负载情况下的输出功率；
其中，温度传感器采集被测电机在不同环境问题和不同转速情况下的实时温度；
其中，振动传感器采集被测电机在不同转速和不同输出功率情况下的实时振动；
进一步的，参考图2，电压传感器采集被测电机电压数据作为基础数据建立电压分析模型，通过电压分析模型对被测电机实时输出电压大小、预测同状态下一时刻输出电压大小、统计不同负载情况下被测电机输出电压大小和判断被测电机是否正常工作；
进一步的，参考图3，温度传感器采集被测电机温度数据作为基础数据建立温度分析模型，通过温度分析模型对被测电机实时输出电压大小、预测同状态下一时刻输出温度大小、统计不同负载情况下被测电机输出温度大小和判断被测电机是否正常工作；
进一步的，参考图4，振动传感器采集被测电机振动频率数据作为基础数据建立振动频率分析模型，通过振动频率分析模型对被测电机实时输出振动频率大小、预测同状态下一时刻输出振动频率大小、统计不同负载情况下被测电机输出振动频率大小和判断被测电机是否正常工作。
在设计试验台时，考虑到操作人员的安全和设备的安全性。确保试验台结构稳固，并采取必要的安全措施，例如安全急停按钮、防护罩等。
其中，安全急停按钮包括试验台电机安全急停和被测电机测试时急停，通过安全急停按钮在被测电机运转时出现故障，确保被测电机平稳停止，通过安全急停按钮在试验台电机运行时出现故障及时停止，通过防护罩和多支架台确保试验台结构稳定；
电气安全保护单元通过静电保护防止试验台漏电和被测电机连电。
实施例四
主要用于测试传统变速箱、混动专用变速箱及基于以上传统变速器的混合动力变速器和新能源变速器的相关试验需求。
安装地点及工作环境要求包括：
该试验台架将安装在招标方试验室，测试设备需要在技术参数中指定的工作条件下使用，如果没有特别说明，则应在以下条件下使用:
环境温度: 0C~+40C，相对湿度 10%~95%，电源: AC380V土10%，50Hz1Hz，三相五线制: AC220V士10%单相，50Hz + 1H2，冷却水: 进水压力> 3bar、进水温度 5-30C的循环水，流量≥5m3/h。
试验室空间: 试验室长x宽x高: 8.65mx4mx3.5m，水泥地面承载: >3T/m2。
符合总体平面布置要求，设备主机、电控柜、管线等应布置规范、整齐;
设备电气等系统的管路、接头应有良好的隔离和密封措施，管路接头牢固，布置安全美观，无漏电等现象发生；
考虑了可维护性包括以下方面： 标准化备件，接近性，可拆卸性/再安装性，互换性/模块化，预检修，修复时间、可检测/可诊断，安全性。
通过本实施例能够实现：可以对不同型号被测电机通过试验台进行测试，通过保护罩和电气防护外壳对试验台本身进行电气防护，通过PI控制精准控制被测电机的转矩等，通过电压模型、温度模型、振动模型分别对被测电机的电压、温度和振动频率进行多方位故障检测和分析，通过设置安全急停按钮防止在被测电机测试时出现意外，可以及时处理意外，防止人员伤亡和设备严重受损。
重要的是，应注意，在多个不同示例性实施方案中示出的本申请的构造和布置仅是例示性的。尽管在此公开内容中仅详细描述了两个个实施方案，但参阅此公开内容的人员应容易理解，在实质上不偏离该申请中所描述的主题的新颖教导和优点的前提下，许多改型是可能的例如，各种元件的尺寸、尺度、结构、形状和比例、以及参数值（例如，温度、压力等）、安装布置、材料的使用、颜色、定向的变化等。例如，示出为整体成形的元件可以由多个部分或元件构成，元件的位置可被倒置或以其它方式改变，并且分立元件的性质或数目或位置可被更改或改变。因此，所有这样的改型旨在被包含在本发明的范围内。可以根据替代的实施方案改变或重新排序任何过程或方法步骤的次序或顺序。在权利要求中，任何“装置加功能”的条款都旨在覆盖在本文中所描述的执行功能的结构，且不仅是结构等同而且还是等同结构。在不背离本发明的范围的前提下，可以在示例性实施方案的设计、运行状况和布置中做出其他替换、改型、改变和省略。因此，本发明不限制于特定的实施方案，而是扩展至仍落在所附的权利要求书的范围内的多种改型。
此外，为了提供示例性实施方案的简练描述，可以不描述实际实施方案的所有特征（即，与当前考虑的执行本发明的最佳模式不相关的那些特征，或于实现本发明不相关的那些特征）。
应理解的是，在任何实际实施方式的开发过程中，如在任何工程或设计项目中，可做出大量的具体实施方式决定。这样的开发努力可能是复杂的且耗时的，但对于那些得益于此公开内容的普通技术人员来说，不需要过多实验，开发努力将是一个设计、制造和生产的常规工作。
应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (8)

1. 一种适用性强的电驱系统测试用四电机加载试验台，其特征在于：包括，
电机驱动模块，包括用于加载试验的交流电机；
电机控制模块，包括用于稳定停止不发生溜车情况的预加载转矩控制单元，用于控制被测电机转速的转速PI控制单元，用于控制被测电机不同转速的分类转速单元；
所述预加载转矩控制单元用于控制被测电机稳定停止，通过坡度-转矩控制，测试试验台直接输出转矩；
所述坡度-转矩来源于被测电机标定数据，将被测电机放置加载试验台，被测电机转速为0rpm，启动试验台，此时通过转速PI控制单元测试被测电机，被测电机目标转速为0rpm，被测电机在转速PI控制单元调节的作用下先加速再减速，最终回到0rpm的稳定状态；
所述转速PI控制单元包括转速闭环PI调节；
所述转速闭环PI调节，在试验台的转速模式下接收来自于 VCU 的转速指令即为被测电机转速，与被测电机速度传感器采集并输出的速度信息经过差分算法得到电机当前转速，两者的差值即作为转速PI控制器的输入，并且通过PI调节输出转矩，从而控制驱动电机运行被测电机转速；
所述PI调节输出转矩是基于PID控制器的，表达式如下所示：
；
其中，Y(k)为PI控制器经过饱和控制后的直接输出，为比例系数，/>为积分系数，为饱和系数，/>为表示电流控制误差，/>为第1次到第k-1次积分环节的输出结果；
所述饱和控制也就是放大器的输出达到了限幅值，此时，调节器只是起一个中间环节的作用，而不再参与调节作用，只有当电压波动和负载忽变，PI调节的输入值与反馈值比较出现负值时，PI调节退出饱和状态，此时开始参与调节，直至再进入饱和；
所述饱和系数，表达式如下所示：
；
其中，为饱和积分系数，Y(k)为PI控制器经过饱和控制后的直接输出，/>为PI控制经过限饱和控制后的最终输出前一刻输出；
所述分类转速单元即对被测电机进行不同转速调节，不同转速调节包括平稳制动、紧急制动和紧急加速；
所述平稳制动、紧急制动和紧急加速均由转速PI控制单元控制；
负载控制模块，包括控制被测电机承受负载时输出功率的功率控制单元，控制被测电机运转输出温度的温度控制单元，用于控制被测电机运转输出振动频率的振动控制单元；
数据采集与数据评估模块，包括分别通过电压传感器、温度传感器和振动传感器采集被测电机在被测时输出的功率、温度和振动频率，采集后的数据通过建立电压分析模型、温度分析模型和振动分析模型分别对被测电机的输出电压、温度和振动频率进行评估；
安全保护模块，包括用于保护操作人员的安全和设备的安全性的安全急停按钮，用于保护试验台电气安全的电气安全保护单元。
2.根据权利要求1所述的一种适用性强的电驱系统测试用四电机加载试验台，其特征在于：
所述交流电机为根据被测电机的负载能力切换的加载试验台的交流电机。
3.根据权利要求2所述的一种适用性强的电驱系统测试用四电机加载试验台，其特征在于：
所述加载试验台包括对被测交流电机的预先测试、控制和加载。
4.根据权利要求1所述的一种适用性强的电驱系统测试用四电机加载试验台，其特征在于：
所述负载控制模块用于给待测电机提供可调节负载，模拟实际工作条件，包括功率控制单元、温度控制单元和振动控制单元；
所述功率控制单元包括负载模拟器、变阻箱和液压系统，通过控制试验台施加被测电机负载进而控制被测电机输出功率，通过控制试验台增加或减少施加被测电机电阻进而控制被测电机输出功率，通过液压系统施加被测电机摩擦力进而控制被测电机输出功率。
5.根据权利要求1所述的一种适用性强的电驱系统测试用四电机加载试验台，其特征在于：
所述被测电机输出功率通过数据采集与数据评估模块进行实时功率数据采集和评估；
所述温度控制单元通过采集的试验台被测电机不同转速输出的不同转速，结合数据采集与数据评估模块对采集实时温度数据进行实时评估；
所述振动控制单元通过试验台采集被测电机不同转速和不同输出功率输出振动，并集合数据采集与数据评估模块和振动传感器采集的实时振动数据进行实时评估。
6.根据权利要求1所述的一种适用性强的电驱系统测试用四电机加载试验台，其特征在于：
所述电压传感器采集被测电机在不同负载情况下输出的电压，进而得到电机在不同负载情况下的输出功率；
所述温度传感器采集被测电机在不同环境问题和不同转速情况下的实时温度；
所述振动传感器采集被测电机在不同转速和不同输出功率情况下的实时振动。
7.根据权利要求1所述的一种适用性强的电驱系统测试用四电机加载试验台，其特征在于：
通过电压传感器采集被测电机电压数据作为基础数据建立电压分析模型，通过电压分析模型分别判断被测电机实时输出电压大小是否正常、预测同状态下一时刻输出电压大小是否正常、统计不同负载情况下被测电机输出电压大小是否正常，进而判断被测电机是否正常工作；
通过温度传感器采集被测电机温度数据作为基础数据建立温度分析模型，通过温度分析模型分别判断被测电机实时输出温度大小是否正常、预测同状态下一时刻输出温度大小是否正常、统计不同负载情况下被测电机输出温度大小是否正常，进而判断被测电机是否正常工作；
通过振动传感器采集被测电机振动频率数据作为基础数据建立振动频率分析模型，通过振动频率分析模型分别判断被测电机实时输出振动频率大小是否正常、预测同状态下一时刻输出振动频率大小是否正常、统计不同负载情况下被测电机输出振动频率大小是否正常，进而判断被测电机是否正常工作。
8.根据权利要求1所述的一种适用性强的电驱系统测试用四电机加载试验台，其特征在于：
所述安全急停按钮包括试验台电机安全急停和被测电机测试时急停，通过安全急停按钮在被测电机运转时出现故障，确保被测电机平稳停止，通过安全急停按钮在试验台电机运行时出现故障及时停止，通过防护罩和多支架台确保试验台结构稳定；
所述电气安全保护单元通过静电保护防止试验台漏电和被测电机连电。
CN202311319319.6A 2023-10-12 2023-10-12 一种适用性强的电驱系统测试用四电机加载试验台 Active CN117054873B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202311319319.6A CN117054873B (zh) 2023-10-12 2023-10-12 一种适用性强的电驱系统测试用四电机加载试验台

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202311319319.6A CN117054873B (zh) 2023-10-12 2023-10-12 一种适用性强的电驱系统测试用四电机加载试验台

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN117054873A CN117054873A (zh) 2023-11-14
CN117054873B true CN117054873B (zh) 2023-12-22

Family

ID=88664910

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202311319319.6A Active CN117054873B (zh) 2023-10-12 2023-10-12 一种适用性强的电驱系统测试用四电机加载试验台

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN117054873B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117811455B (zh) * 2023-12-29 2024-09-13 河北天业电气有限公司 一种电机回馈型变频调速加载控制方法及系统

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005192267A (ja) * 2003-12-24 2005-07-14 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電動機駆動装置
CN104156021A (zh) * 2014-08-12 2014-11-19 北京天拓四方科技有限公司 一种机械传动试验台的控制方法
CN107782555A (zh) * 2017-11-22 2018-03-09 华中科技大学 一种测试大型旋转机械轴瓦性能及寿命的多功能试验台
CN108845260A (zh) * 2018-08-31 2018-11-20 重庆顺心仪器设备有限公司 一种基于变频控制技术的电机加载试验台
CN109532461A (zh) * 2018-10-25 2019-03-29 山东理工大学 一种轮毂驱动系统离线温度补偿控制系统及方法
CN110031211A (zh) * 2019-05-11 2019-07-19 北京工业大学 一种基于上位机监控的封闭功率流式减速器测试系统
CN209148845U (zh) * 2018-10-24 2019-07-23 哈尔滨职业技术学院 一种基于力控的电机驱动控制系统能效检测试验台架
CN110132587A (zh) * 2019-06-20 2019-08-16 山东理工大学 一种基于实时仿真工具和负载模拟系统的电动轮试验台
CN110703095A (zh) * 2019-10-23 2020-01-17 江苏大学 一种电动汽车驱动电机的路况模拟加载试验装置及试验方法
CN111307451A (zh) * 2020-02-28 2020-06-19 江苏大学 一种精密加载的rv减速器性能检测装置及方法
CN112327159A (zh) * 2020-11-05 2021-02-05 商飞信息科技（上海）有限公司 一种新型旋转电机特性测试台架
CN115656659A (zh) * 2022-09-30 2023-01-31 内蒙古一机集团宏远电器股份有限公司 多工况下混合动力无人电力与电驱动试验系统和测试方法

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005192267A (ja) * 2003-12-24 2005-07-14 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電動機駆動装置
CN104156021A (zh) * 2014-08-12 2014-11-19 北京天拓四方科技有限公司 一种机械传动试验台的控制方法
CN107782555A (zh) * 2017-11-22 2018-03-09 华中科技大学 一种测试大型旋转机械轴瓦性能及寿命的多功能试验台
CN108845260A (zh) * 2018-08-31 2018-11-20 重庆顺心仪器设备有限公司 一种基于变频控制技术的电机加载试验台
CN209148845U (zh) * 2018-10-24 2019-07-23 哈尔滨职业技术学院 一种基于力控的电机驱动控制系统能效检测试验台架
CN109532461A (zh) * 2018-10-25 2019-03-29 山东理工大学 一种轮毂驱动系统离线温度补偿控制系统及方法
CN110031211A (zh) * 2019-05-11 2019-07-19 北京工业大学 一种基于上位机监控的封闭功率流式减速器测试系统
CN110132587A (zh) * 2019-06-20 2019-08-16 山东理工大学 一种基于实时仿真工具和负载模拟系统的电动轮试验台
CN110703095A (zh) * 2019-10-23 2020-01-17 江苏大学 一种电动汽车驱动电机的路况模拟加载试验装置及试验方法
CN111307451A (zh) * 2020-02-28 2020-06-19 江苏大学 一种精密加载的rv减速器性能检测装置及方法
CN112327159A (zh) * 2020-11-05 2021-02-05 商飞信息科技（上海）有限公司 一种新型旋转电机特性测试台架
CN115656659A (zh) * 2022-09-30 2023-01-31 内蒙古一机集团宏远电器股份有限公司 多工况下混合动力无人电力与电驱动试验系统和测试方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
电动汽车驱动电机故障诊断试验台设计;窦仁杰 等;济南大学学报(自然科学版)(第3期);51-56 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN117054873A (zh) 2023-11-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN117054873B (zh) 一种适用性强的电驱系统测试用四电机加载试验台
CN109297723B (zh) 一种电动汽车行驶工况模拟试验台及模拟方法
CN105092244B (zh) 一种多功能离合器试验台
CN110836777B (zh) 一种电机加速寿命试验方法及系统
CN105480803B (zh) 一种便携式在用电梯制动器制动力矩测试仪
CN102689826B (zh) 一种基于变频器的电梯平衡系数检测方法及系统
CN203178069U (zh) 液力变矩器总成性能试验台
CN102288400B (zh) 搅拌筒驱动减速机静力试验装置
CN112798299B (zh) 汽车排放及汽车综合安全检验方法
Esteban et al. Design methodology of a reduced-scale test bench for fault detection and diagnosis
EP4369241A1 (en) Method for calculating operating state of thrust bearing on basis of oil film stress temperatures, and system
CN111215648B (zh) 电主轴可靠性快速实验加载方法及加载系统
CN108181519A (zh) 一种动态测试电梯曳引机抱闸制动器的方法
Peng et al. A Model‐Based Unloaded Test Method for Analysis of Braking Capacity of Elevator Brake
CN112731142B (zh) 一种考虑输出约束的车辆台架动态负载模拟方法及系统
Semm et al. Efficient dynamic parameter identification framework for machine tools
CN206876339U (zh) 一种风力发电机联轴器打滑力矩标定试验台
CN205367369U (zh) 一种便携式在用电梯制动器制动力矩测试仪
CN111855053B (zh) 一种车辆底盘测功机系统及其工作方法
CN108051663A (zh) 一种基于LabVIEW的电动汽车动力系统测试平台及方法
CN114486251A (zh) 一种轴承试验台及其轴承试验方法
CN202383261U (zh) 一种驱动电动机的测试系统
CN208833515U (zh) 一种利用循环电网的汽车变速器性能全方位检测平台
CN113466693A (zh) 一种基于典型负载及其线性组合的负载模拟方法
CN209513233U (zh) 一种末级叶片伸长量多负荷测试装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant